题目内容
【题目】在“探究动滑轮的机械效率”时,某小组利用自重不同的两个动滑轮进行了如图所示的三次测量,数据记录如下:
实验序号 | 钩码重/N | 动滑轮重/N | 拉力/N | 钩码上升的高度/m | 测力计移动的距离/m | 有用功/J | 总功/J | 机械效率/% |
① | 4 | 0.5 | 2.3 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 0.92 | 87.0 |
② | 4 | 0.9 | 2.5 | 0.2 | 0.4 | 0.8 | 1.0 | |
③ | 6 | 0.5 | 3.3 | 0.2 | 0.4 |
(1)完成表格中空白处的计算,直接填在表格的空白处.
(2)通过比较 两次实验数据(选填实验序号),可知动滑轮的机械效率与动滑轮的自重 (选填“有关”或“无关”).
(3)小明认为“同一个机械,它的机械效率是一个定值”,通过比较 两次实验数据(选填实验序号),可知他的观点是 的(选填“正确”或“错误”).
(4)第二次实验中,钩码上升所用的时间为1.5s,则动力的功率为 W.
(5)如果在实验过程中,小敏同学斜向上拉弹簧测力计,则所测的机械效率会 .(选填:“变大、变小或不变”)
【答案】(1)1.2;1.32;90.9.(2)①与②;有关;(3)①与③;错误;(3)0.67;(5)变小.
【解析】
试题分析:(1)有用功等于钩码重力和钩码上升高度的乘积,即W有用=Gh;总功等于拉力和测力计移动距离的乘积,即W总=FS;机械效率等于有用功和总功的比值,即η=×100%;
(2)研究动滑轮机械效率与动滑轮自身重力是否有关时,应控制提升钩码的重力相同,改变动滑轮重力;
(3)同一个机械,额外功基本上不变,当提升的物体重力变化时,有用功在总功中占得比值就变化,机械效率也就变化;
(4)动力的功率应该用动力所做的功,除以做功的时间,即运用公式P=来计算;
(5)判断拉力的变化,得出总功的变化,从而可根据机械效率公式得出所测机械效率的变化.
解:(1)第二次数据,η=×100%=×100%=80%;
第3次数据中,有用功W有用=Gh=6N×0.2m=1.2J;
总功W总=FS=3.3N×0.4m=1.32J;
机械效率η=×100%=×100%≈90.9%;
(2)①②两次实验中,钩码的重力相同,动滑轮的重力不同,机械效率也不同,因此探究的是机械效率与动滑轮自重的关系;
(3)比较①③,同一个机械,动滑轮重力不变,提升的物体重力不同时,机械效率也不同,提的物体越重,机械效率越大,可知小明的观点是错误的.
(4)由表格中数据知,动力所做的功W=Fs=2.5N×0.4m=1J,
则动力的功率为:P==≈0.67W.
(5)如果在实验过程中,小敏同学斜向上拉弹簧测力计,所测拉力偏大,总功偏大,由公式η=可知,所测的机械效率会偏小.
故答案为:(1)1.2;1.32;90.9.(2)①与②;有关;(3)①与③;错误;(3)0.67;(5)变小.
【题目】小明为了探究物体在水中不同深度所受浮力变化情况,如图所示,将一挂在弹簧测力计下的圆柱体金属块缓慢浸入水中(水足够深),在圆柱体接触容器底之前,分别记下圆柱体下表面所处的不同深度h和弹簧测力计相应的示数F,实验数据如表:
次数 | 1 | 2 | 3 | 4 | 5 | 6 | 7 |
h(cm) | 0 | 2 | 4 | 6 | 8 | 10 | 12 |
F(N) | 6.75 | 6.25 | 5.75 | 5.25 | 4.75 | 4.25 | 4.25 |
(1)分析表中实验数据,可以得出物体重 N,第4次实验时,物体受到的浮力 N;
(2)分析表中第1列到第5列数据,说明 ;
(3)实验时应先测物体的重力,再放入水中测浮力,改变先后顺序会使浮力的测量结果偏 .(“大”“小”)
(4)图中能正确反映弹簧测力计示数F和圆柱体下表面到水面距离h关系的图象是
(5)圆柱体的密度为 kg/m3.